車用發動機倒滾流比燃燒系統的製作方法

2024-02-15 21:40:15

本發明涉及一種車用發動機燃燒系統，尤其是一種車用發動機倒滾流比燃燒控制系統。

背景技術：

車用汽油發動機缸內直噴技術能夠有效提升發動機的升功率，降低整車油耗和排放，是車用發動機領域內常用的一種燃燒控制技術。由於採用燃料缸內直接噴射後，汽油與空氣混合的時間大為縮短，所以需要組織有規律的缸內氣流運動，確保在點火時刻缸內油氣混合的均勻和理想分布。開發合理的缸內氣流運動組織模式以提升側置直噴發動機的燃效，並降低排放一直是車用缸內直噴汽油機發動機領域內追求的目標。

如圖1，2，3所示，傳統側置直噴汽油機的燃燒系統，包括燃燒室頂1.，火花塞2.，氣缸中心線3.，噴油器4.，進氣門杆5.，對稱進氣門6.，缸蓋底面7.，氣缸壁8.，活塞9.，逆時針滾流10.，排氣門11.，排氣門杆12、進氣道壁面18、進氣門座圈22，傳統缸內側置直噴汽油機採用對稱進氣門6、進氣道中心線19與進氣門座圈中心線20夾角21為35°~55°的氣門結果布置，匹配噴油器進氣側噴射和「屋脊型」燃燒室頂面，在燃燒室內形成逆時針旋轉的有組織滾流流動，加速噴射燃料和空氣的混合過程，同時活塞凹坑對油束形成包絡，減少油束與氣缸壁面接觸所造成的潤滑油稀釋問題，有組織的逆時針滾流可以保持到壓縮行程後期，在點火時刻破碎轉化成湍動能加速燃燒；然而此種組織逆時針旋轉的燃燒系統容易在排氣側行程流動死區，造成油氣的富集進而導致爆震的發生，限制了缸內直噴發動機的強化潛力。

技術實現要素：

鑑於上述狀況，本發明提出一種車用發動機倒滾流比燃燒系統，在改善排氣側爆震的同時提升缸內滾流強度。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種車用發動機倒滾流比燃燒系統，包括燃燒室頂、氣缸壁、排氣門、凹坑活塞、排氣側噴油器、進氣門座圈、立式進氣道所述燃燒室頂上設有排氣門、排氣側噴油器、不對稱進氣門杆及不對稱進氣門，所述立式氣道的中心線與進氣門座圈中心線夾角為15°~25°，新鮮空氣通過立式進氣道進入，在不對稱進氣門的作用下，更多的氣體將流向右側，撞擊凹坑活塞反射後，經氣缸壁和燃燒室頂的引導，在缸內形成強烈的順時針旋轉滾流，用於改善排氣側的流動，減小爆震趨勢，並加速燃燒。

所述排氣側噴油器噴射油束通過排氣門的加熱將快速蒸發並與空氣混合。

本發明的有益效果是，本發明車用發動機倒滾流比燃燒系統，立式氣道中心線與進氣門座圈中心線夾角為15°~25°，有利於使用氣體的重力，並配合不對稱氣門，讓更多的進氣以更快的速度從氣門右側流入氣缸，藉助活塞的反射，在缸內形成更強的順時針滾流以利於快速燃燒；安裝在排氣側的噴油器的噴射油束將被凹坑活塞包絡，排氣側的較高溫度有利於燃油的快速蒸發形成更為均勻的混合氣；且順時針滾流加速排氣側的火焰傳播速度，減小爆震傾向。

因此，本發明能夠有效減少缸內側置直噴汽油機的爆震，並提升缸內滾流強度，加速燃燒。

附圖說明

圖1為傳統側置直噴汽油機的燃燒系統布置圖；

圖2為傳統側置直噴汽油機的燃燒系統氣門及氣道示意圖；

圖3為傳統側置直噴汽油機的燃燒系統的對稱進氣門縱剖面圖；

圖4為本發明的車用發動機倒滾流比燃燒系統布置圖；

圖5為本發明的車用發動機倒滾流比燃燒系統的氣門及氣道示意圖；

圖6為本發明的車用發動機倒滾流比燃燒系統的不對稱進氣門縱剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

如圖4，5，6所示，一種車用發動機倒滾流比燃燒系統，包括燃燒室頂1、氣缸壁8、排氣門11、排氣門杆12、不對稱進氣門杆13、不對稱進氣門14、排氣側噴油器15、凹坑活塞16、進氣門座圈22、立式進氣道26。燃燒室頂1上設有排氣門11、排氣側噴油器15、不對稱進氣門杆13及不對稱進氣門14，立式氣道26的中心線與進氣門座圈中心線夾角24為15°~25°，燃燒室頂1、火花塞2、氣缸壁8、凹坑活塞16、排氣側噴油器15、進氣門座圈22、排氣門11、排氣門杆12，形成組織順時針旋轉滾流的倒滾流比燃燒系統。

新鮮空氣通過立式進氣道26進入，由於不對稱進氣門14的作用，更多的氣體將流向右側，撞擊凹坑活塞16反射後，經氣缸壁8和燃燒室頂1的引導，在缸內形成強烈的順時針旋轉滾流17；排氣側噴油器15噴射油束由於排氣門11的加熱將快速蒸發並與空氣混合；順時針滾流17改善了排氣側的流動，減小了爆震趨勢，並加速燃燒。